DE854614C

DE854614C - Dry self-priming centrifugal pump

Info

Publication number: DE854614C
Application number: DEP25114D
Authority: DE
Inventors: Josef Schellerer
Original assignee: CARL METZ FEUERWEHRGERAETEFABR
Current assignee: CARL METZ FEUERWEHRGERAETEFABR
Priority date: 1948-12-17
Filing date: 1948-12-17
Publication date: 1952-11-06

Description

Trocken selbstansaugende Kreiselpumpe Die Erfindung betrifft eine trocken selbstansaugende Kreiselpumpe. Selbstansaugende Kreiselpumpen sind an sich bekannt und dienen dazu, bei Inbetriebnahme der Pumpe die in der Pumpe und Saugleitung befindliche Luft aus dem Pumpengehäuse zu entfernen. Bei den bekannten Pumpen dieser Art muß in die Hilfspumpe Wasser eingefüllt werden, bis die im Pumpengehäuse und den Saugleitungen befindliche Luft entfernt ist. Diese Bauweise ist besonders bei strengerem Frost nicht betriebssicher, da die Gefahr besteht"daß das Wasser in der Hilfspumpe einfriert und die schnell umlaufenden Schaufelräder beschädigt oder zerstört werden.Dry self-priming centrifugal pump The invention relates to a dry self-priming centrifugal pump. Self-priming centrifugal pumps are in themselves known and are used when the pump is started up in the pump and suction line remove any air from the pump housing. In the known pumps this Art must be poured into the auxiliary pump until the water in the pump housing and any air in the suction lines has been removed. This construction is special at Severe frost is not safe to operate, as there is a risk of the water in the Auxiliary pump freezes and the rapidly rotating impellers damaged or destroyed will.

Dieser Nachteil soll durch die Erfindung dadurch beseitigt werden, daß die Entfernung der Luft aus der Pumpe und den Zuleitungen auf vollkommen trockenem Wege, also ohne Ein- und Nachfüllen von Wasser erfolgt.This disadvantage is to be eliminated by the invention in that that the removal of the air from the pump and the supply lines on completely dry Way, that is, without filling and refilling with water.

Zu diesem Zweck ist .hinter dem ersten oder letzten Laufrad der ein- oder mehrstufigen Pumpe ein besonders ausgebildetes Sternrad vorgesehen, das mit dem Laufrad der eigentlichen Pumpe gekuppelt ist und in einem exzentrisch zum Mittelpunkt des Sternrads angeordneten Ringraum umläuft. @In diesem Sternrad sind nach dessen Umfang hin sich erstreckende Aussparungen vorgesehen, in denen radial verschiebbar Zylinderwalzen untergebracht sind, deren Gewicht geringer ist als das Gewicht der von ihnen verdrängten Flüssigkeit.For this purpose, the one behind the first or last impeller or multi-stage pump a specially designed star wheel provided with the impeller of the actual pump is coupled and in an eccentric to the center of the star wheel arranged annular space rotates. @In this star wheel are after that Circumference extending recesses are provided in which radially displaceable Cylinder rollers are housed, the weight of which is less than the weight of the liquid displaced by them.

Die Mittelpunkte des Sternrads und des Ringraums ist derart einander zugeordnet, daß die jeweils äußeren Begrenzungskreise sich an einer Stelle berühren und an der um i $o° versetzten Stelle -den größten Abstand voneinander haben.The centers of the star wheel and the annulus are thus one another assigned that the respective outer boundary circles are at one point touch and at the point offset by i $ o ° - have the greatest distance from one another.

Beim Drehen des Sternrads werden infolge der Zentrifugalkraft im absteigenden Ast (Abt. 2) der Drehbewegung die Zylinderkörper nach: außen geschleudert und erzeugen in den Aussparungen des Sternrads, in denen die Zylinderkörper sitzen, eine Luftverdünnung, also eine Saugwirkung. Im aufsteigenden Ast dar Drehbewegung ,(Abt. 2) werden die Walzenkörper durch die äußere Wand des Ringraums in die Aussparungen des Sternrads wieder hineingepreßt und somit die darin befindliche Luft zusammengedrückt, es wird also eine .Druckwirkung erzeugt.When turning the star wheel, due to the centrifugal force in the descending Branch (section 2) of the rotary movement the cylinder body: thrown outwards and generate in the recesses of the star wheel, in which the cylinder bodies sit, an air dilution, so a suction. In the ascending branch the rotary movement, (Dept. 2) are the Roller body through the outer wall of the annulus into the recesses of the star wheel pressed in again and thus compressed the air in it, it becomes thus a pressure effect is generated.

Dabei steht der unter Saugwirkung stehende Teil des Ringraums über einen seitlich zu ihm ,im Pumpengehäuse verlaufenden Kanal, über die Bohrungen eines Steuerhahns und eine weitere Bohrung im Pumpengehäuse mit dem eigentlichen Pumpenraum in Verbindung.The part of the annular space that is under suction protrudes a laterally to him, in the pump housing running channel, through the bores of one Control valve and another hole in the pump housing with the actual pump chamber in connection.

Der unter Druckwirkung stehende Teildes Ringraums steht durch einen ebenfalls seitlich zu ihm im Pumpengehäuse verlaufenden Kanal über weitere Bohrungen des Steuerhahns und einen weiteren Kanal mit der Außenluft in Verbindung. Die Wirkungsweise der Erfindung ist die, daß die Luft in der eigentlichen Kreiselpumpe und den Saugleitungen ohne Ein- und Nachfüllen von Wasser herausgeschafft wird, wodurch der obenerwähnte Nachteil des Einfrierens nicht eintreten kann.The pressurized part of the annulus stands through a also laterally to him in the pump housing running channel via further bores the control valve and another duct in connection with the outside air. The mode of action the invention is that the air in the actual centrifugal pump and the suction lines is carried out without filling and refilling of water, whereby the above-mentioned The disadvantage of freezing cannot occur.

Nachdem die Luft aus der Pumpe entfernt ist und Wasser nachströmt, was durch Austreten von Wasser aus einer Öffnung des Pumpengehäuses ohne weiteres erkennbar ,ist, wird der Steuerhahn derart umgestellt, daß das Wasser innerhalb des Ringraums des Sternrads und den bereits erwähnten Kanälen umläuft.After the air has been removed from the pump and water flows in, which can easily be achieved by the leakage of water from an opening in the pump housing is recognizable, the control valve is switched so that the water within of the annular space of the star wheel and the already mentioned channels.

Sobald die Pumpe unter Wasser steht, kann die Zentrifugalkraft nicht mehr auf die Zylinderwalzen einwirken, weil diese leichter sind als das sie umgebende, unter Zentrifugalkraft stehende Wasser. Die Zylinderwalzen bleiben daher in den Aussparungen des Sternrads.As soon as the pump is under water, the centrifugal force cannot act more on the cylinder rollers because they are lighter than the one surrounding them, water under centrifugal force. The cylinder rollers therefore remain in the Recesses of the star wheel.

Das Sternrad ist zweckmäßigerweise auf einen an das erste oder letzte Pumpenlaufrad angeformten ringförmigen Stutzen aufgekeilt. Der Ringraum ist ebenso wie der eigentliche Pumpenraum :durch Auslaßstutzen entleerbar.The star wheel is conveniently on one of the first or last Ring-shaped connecting pieces formed on the pump impeller are keyed. The annulus is the same like the actual pump room: can be emptied through an outlet nozzle.

In der Zeichnung ,ist dieaErfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert, und zwar zeigt Abb. i einen lotrechten Längsschnitt durch die Pumpe und Abb.2 einen lotrechten Querschnitt nach der Linie I-I der Abb. i.In the drawing, the invention is explained using an exemplary embodiment, namely Fig. i shows a vertical longitudinal section through the pump and Fig.2 shows a perpendicular cross-section along the line I-I of Fig. i.

Die Abb. 2 a bis 2 d zeigen die verschiedenen Stellungen des Steuerhahns vor und nach der Faltlüftung der Pumpe.Figs. 2 a to 2 d show the different positions of the control valve before and after the folding ventilation of the pump.

Auf der Antriebsachse i sitzen das oder die Laufräder 2 einer ein- oder mehrstufigen Kreiselpumpe. Das Laufrad 2 besitzt auf der hinteren oder vorderen Seite 3 einen ringförmigen Stutzen 4, auf dem ein Sternrad 5 aufgekeilt ist. Das Sternrad 5 sitzt exzentrisch in einem durch eine Wand 6 des Pumpengehäuses und die Teile 7 gebildeten Ringraum io, wobei M' der Mittelpunkt des Sternrads 5 und M2' der Mittelpunkt des Ringraums io ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß im oberen Scheitelpunkt die äußeren Begrenzungskreise des Sternrads und .des Ringraums sich berühren, während im unteren Scheitelpunkt die äußeren Begrenzungskreise des .Sternrads und des Ringraums den größten Abstand voneinander haben. Das Sternrad 5 weist nach dem Umfang hin offene A@ussparun gen 8 auf, in denen hohle Zylinderwalzen 9 radial verschiebbar sitzen. Die Zylinderwalzen 9 können aus beliebigem Stoff bestehen, jedoch müssen sie spezifisch leichter sein als die zu fördernde Flüssigkeit.On the drive axle i sit the one or more wheels 2 of a single or multistage centrifugal pump. The impeller 2 has on the rear or front Side 3 an annular nozzle 4 on which a star wheel 5 is keyed. That Star wheel 5 sits eccentrically in one through a wall 6 of the pump housing and the Parts 7 formed annulus io, where M 'is the center of the star wheel 5 and M2' the center of the annulus is io. The arrangement is made so that in the upper vertex the outer boundary circles of the star wheel and the annulus touch, while in the lower vertex the outer boundary circles of the .Star wheel and the annular space have the greatest distance from each other. The star wheel 5 has open spaces 8 in the circumference, in which hollow cylinder rollers 9 sit radially displaceable. The cylinder rollers 9 can be made of any material, however, they have to be specifically lighter than the liquid to be pumped.

Beim Umlaufen ,des Sternrads 5 werden dieZylinderwalzen 9 durch die Zentrifugalkraft nach außen bis an die äußere Begrenzung des Ringraums io geschleudert. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, werden die Zylinderwalzen 9 vom oberen bis zum unteren Scheitelpunkt des Sternrads 5 allmählich immer weiter nach außen geschleudert, um im weiteren Verlauf bis zum oberen Scheitelpunkt allmählich in die Ausnehmungen 8 des Sternrads 5 hineingepreßt zu werden. Dadurch entstehen, wie aus der Abt. 2 ersichtlich ist, vom obersten bis zum untersten Scheitelpunkt bzw. vom untersten bis zum obersten Scheitelpunkt des Sternrads in 'den Aussparungen 8 sichelförmige Arbeitsräume n.When the star wheel 5 revolves, the cylinder rollers 9 are driven by the Centrifugal force thrown outwards to the outer limit of the annular space io. As can be seen from Fig. 2, the cylinder rollers 9 are from the top to the bottom The vertex of the star wheel 5 gradually thrown further and further outwards to in the further course up to the upper apex gradually into the recesses 8 of the star wheel 5 to be pressed into it. As a result, as from Dept. 2 can be seen, from the top to the bottom vertex or from the bottom to the top vertex of the star wheel in 'the recesses 8 sickle-shaped Workrooms n.

Diese Arbeitsräume i i bewirken beim Drehen des Sternrads 5 im Uhrzeigersinn mit dem wachsenden Volumen der Arbeitsräume i i eine wachsende Verdünnung der dort befindlichen Luft und somit eine Saugwirkung. Auf der linken aufsteigenden Kreishälfte wird .der Arbeitsraum von unten nach oben @sbets kleiner, wodurch ein Zusammendrücken der dort befind'lic'hen Luft und somit eine Druckwirkung erzeugt wird.These working spaces i i effect when the star wheel 5 is rotated clockwise with the growing volume of the working spaces i i there is a growing dilution of the work spaces there located air and thus a suction effect. On the left ascending half of the circle .the working space from bottom to top @sbets smaller, causing compression the air located there and thus a pressure effect is generated.

Die Wirkungsweise der Pumpe ist folgende: Der Ringraum io, indem snchd as, mitderTurbinenwelle i gekuppelte Sternrad 5 ,dreht, steht mit dem Rumpenraum .der Pumpenräder 2 und damit auch mit dem Saugstutzen 3 durch den ,Kanal n2, die Bohrungen des Steuerhahns 13 .und den Ringkanal 14 in Verhindung @(Abb. 2a). Wenn also das Sternrad 5 sich dreht, wird auf diesem Wege die Luft angesaugt und im aufsteigenden Ast des Sternrads 5 zusammengedrückt, wo sie durch den auf der anderen Seite des Sternrads 5 entsprechend angeordneten Ringkanal 15, die linke Bohrung 13a des Steuerhahns 13 und die Bohrung L7 ins Freie entweicht (Abt. 2b). Dies geschieht so lange, bis alle Luft aus dem Pumpenraum ,und der Saugleitung entfernt ist ,und Wasser nachströmt. Sobald Wasser aus der Bohrung 17 ausspritzt, ist alle Luft aus der eigentlichen Pumpe und der Saugleitung entfernt, und die eigentliche Pumpe kann normal arbeiten.The function of the pump is as follows: The annulus io by snchd The star wheel 5, which is coupled to the turbine shaft i, rotates, stands with the trunk space . The pump wheels 2 and thus also with the suction port 3 through the, channel n2, the Bores of the control valve 13. And the ring channel 14 in connection @ (Fig. 2a). if So the star wheel 5 rotates, the air is sucked in on this way and in the ascending direction Branch of the star wheel 5 pressed together, where they are pushed by the on the other side of the Star wheel 5 correspondingly arranged ring channel 15, the left hole 13a of the control valve 13 and the hole L7 escapes into the open (Section 2b). This continues until all air has been removed from the pump chamber and the suction line, and water flows in. As soon as water squirts out of the bore 17, all air is out of the actual The pump and the suction line are removed, and the actual pump can operate normally.

Sobald der Ringraum io des Sternrads 5 vollkommen mit Wasser gefüllt ist, kann die vorher auf die Walzenkörper 9 einwirkende Zentrifugalkraft nicht mehr wirken, da die Walzenkörper 9 leichter als Wasser sind. Denn das schwere Wasser sammelt sich durch die Zentrifugalkraft an der äußeren Wand des Ringraums io und drückt die leichteren Walzenkörper in ihre Ausnehmungen 8 des Sternrads 5 hinein und hält sie dort fest.As soon as the annular space io of the star wheel 5 is completely filled with water is, the centrifugal force previously acting on the roller body 9 can no longer act because the roller bodies 9 are lighter than water. Because the heavy water collects by centrifugal force on the outer wall of the annular space io and presses the lighter roller body in their recesses 8 of the star wheel 5 and hold it there.

Damit nun nicht dauernd Wasser aus der Bohrung 17 ausspritzt, wird der Steuerhahn um 9o° gedreht. Wie aus der Abb. 2 c ersichtlich ist, strömt nunmehr das vom Ringraum io kommende Wasser durch den Ringkanal 15, die linke Bohrung 13° des Steuerlialins in einen von der einen nach der anderen Ventilbohrung veilaufenden Kanal 16, nach der rechten Bohrung des Steuerhahns und von dort (Abb. 2 d) über den Kanal 14 zurück in den Ringraum io. Mit anderen «"orten: Sobald die Luft aus dem eigentlichen l'unipenraum entfernt und Wasser nachgeströmt ist, läuft das Wasser in dein Ringraum io um, so daß kein Wasserverlust entsteh. Nach dem Abstellen der Pumpe kann der eigentliche Pumpenraum und der Ringraum io durch die Öffnungen i8 und i 9 entleert werden.So that water does not constantly spray out of the bore 17, is the control valve turned 90 °. As can be seen from Fig. 2c, now flows the water coming from the annular space io through the annular channel 15, the left hole 13 ° of the control line in one of the valve bores running from one to the other Channel 16, after the right hole of the control valve and from there (Fig. 2 d) over the channel 14 back into the annulus io. With other «" places: As soon as the air is out the actual l'unipen room has been removed and water has flowed in, the water runs in your annulus so that there is no loss of water. After turning off the The actual pump chamber and the annular chamber io can pump through the openings i8 and i 9 are emptied.

Claims

PATENT APPLICATION! CHE: i. Dry self-priming centrifugal pump, thereby characterized in that behind the first or last impeller (2) the single or multi-stage Pump a star wheel (5) is connected, which is coupled to the impeller (2) of the pump is and arranged in an eccentric (_112) to the center (_11i) of the star wheel (5) Annular space (io) revolves. In the star wheel (5) are towards the outer circumference Extending recesses (8) are provided in which hollow cylindrical rollers are radially displaceable (9) are stored, the weight of which is less than the weight of that displaced by them Liquid.

2. Centrifugal pump according to claim i, characterized ge`kennzeicinet that the center points (3T1, 312) of the star wheel (5) and the annular space (io) are assigned to one another in such a way that that the associated outer boundary circles touch at one point and have the greatest distance from each other at the point offset by 180 °.

3. centrifugal pump according to claims i and 2, characterized in that the cylinder bodies (9) during rotation on the one hand be thrown outwards by the centrifugal force, as a result of which in the recesses (i i) of the star wheel (5) an air dilution, i.e. a suction effect arises, on the other hand through the outer wall of the ring channel (io) back into the recesses (8) of the star wheel (5) are pressed in, creating a pressure effect.

4. Centrifugal pump according to claim 3, characterized in that the .under suction standing part of the annular space (io) over a laterally to it in the pump housing Channel (14) and the drill holes of a control valve (13) and a hole - (12) in the Pump housing communicates with the pump chamber (2). during the under pressure standing part of the annular space (io) via a also laterally to it Channel (15) as well as further bores of the control valve (13) and another bore, (17) is in contact with the outside air in the pump housing.

5. Centrifugal pump according to claim 4, characterized in that after the start of the water pumping pressurized water in the annular space (io) enters, so that now the hollow cylinder rollers through the larger Centrifugal force of the water are pushed back into the recesses and thereby the air supply stops.

6. Centrifugal pump according to claim 5, characterized by one in the hole for the control valve (13), from the suction to the pressure hole of the Control valve running channel (16), so that after venting of the pump at Change .the control valve (13) the water within the annulus @ (io) of the lines (14, 15, 16). And the control valve (13) rotates.

7. Centrifugal pump according to claim i to 6, characterized in that the star wheel (5) on one of the last pump impeller (2) molded, annular connecting piece (4) is wedged. B. centrifugal pump according to claim i to 6, characterized in that the annular space (io) through an outlet connection (i9) @ can be emptied.